JP7196697B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、トナーに関する。 The present invention relates to toner.
電子写真法による画像形成においては、トナー母粒子を備えるトナー粒子を含むトナーが用いられる。トナー母粒子は、例えば、結着樹脂及び磁性粉を含有するトナーコアと、トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備える(特許文献1又は2)。
In image formation by electrophotography, a toner containing toner particles having toner base particles is used. The toner base particles include, for example, a toner core containing a binder resin and magnetic powder, and a shell layer covering the surface of the toner core (
しかし、特許文献1又は2に記載のトナー母粒子を用いたトナーは、現像ローラー上に形成されるトナー層(トナーチェーン)の帯電量分布が広いため、十分な画像濃度が得られ難いことが本発明者の検討により判明した。
However, with the toner using the toner base particles described in
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であり、ひいては画像濃度に優れるトナーを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a toner in which a toner chain formed on a developing roller has a narrow charge amount distribution and, as a result, excellent image density. .
本発明のトナーは、トナー母粒子を備えるトナー粒子を含む。前記トナー母粒子は、トナーコアと、前記トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備える。前記トナーコアは、第1結着樹脂及び磁性粉を含有する。前記シェル層は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有する。 The toner of the present invention comprises toner particles having toner base particles. The toner base particles include a toner core and a shell layer covering the surface of the toner core. The toner core contains a first binder resin and magnetic powder. The shell layer contains a second binder resin, an azine compound and strontium titanate particles.
本発明のトナーは、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であり、ひいては画像濃度に優れる。 The toner of the present invention has a narrow charge amount distribution of the toner chain formed on the developing roller, and is excellent in image density.
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、トナーは、トナー粒子の集合体(例えば粉体)である。外添剤は、外添剤粒子の集合体(例えば粉体)である。粉体(より具体的には、トナー粒子の粉体、外添剤粒子の粉体等)に関する評価結果(形状、物性等を示す値)は、何ら規定していなければ、粉体から粒子を相当数選び取って、それら粒子の各々について測定した値の個数平均である。 Preferred embodiments of the present invention are described below. Note that the toner is an aggregate (for example, powder) of toner particles. The external additive is an aggregate (for example, powder) of external additive particles. Evaluation results (values indicating shape, physical properties, etc.) regarding powder (more specifically, powder of toner particles, powder of external additive particles, etc.) are the It is the number average of the values measured for each of the selected particles.
粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA-950」)を用いて測定されたメディアン径である。 The measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder was measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer ("LA-950" manufactured by Horiba, Ltd.) unless otherwise specified. is the median diameter.
粉体の個数平均1次粒子径は、何ら規定していなければ、走査型電子顕微鏡を用いて測定した1次粒子の円相当径(ヘイウッド径:1次粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。粉体の個数平均1次粒子径は、例えば100個の1次粒子の円相当径の個数平均値である。なお、粒子の個数平均1次粒子径は、特に断りがない限り、粉体中の粒子の個数平均1次粒子径を指す。 Unless otherwise specified, the number average primary particle diameter of the powder is the circle-equivalent diameter of the primary particles measured using a scanning electron microscope (Heywood diameter: a circle having the same area as the projected area of the primary particles diameter). The number average primary particle diameter of the powder is, for example, the number average value of equivalent circle diameters of 100 primary particles. The number average primary particle size of particles refers to the number average primary particle size of particles in powder unless otherwise specified.
帯電性は、何ら規定していなければ、摩擦帯電における帯電性を意味する。摩擦帯電における正帯電性の強さ(又は負帯電性の強さ)は、公知の帯電列などで確認できる。 Chargeability means chargeability in triboelectrification unless otherwise specified. The strength of positive chargeability (or the strength of negative chargeability) in triboelectrification can be confirmed by a known electrification series or the like.
軟化点(Tm)は、何ら規定していなければ、高化式フローテスター(株式会社島津製作所製「CFT-500D」)を用いて測定した値である。高化式フローテスターで測定されたS字カーブ(横軸:温度、縦軸:ストローク)において、「(ベースラインストローク値+最大ストローク値)/2」となる温度が、Tm(軟化点)に相当する。 The softening point (Tm) is a value measured using a Koka flow tester ("CFT-500D" manufactured by Shimadzu Corporation) unless otherwise specified. In the S-shaped curve (horizontal axis: temperature, vertical axis: stroke) measured with a Koka flow tester, the temperature at which "(baseline stroke value + maximum stroke value) / 2" is Tm (softening point) Equivalent to.
ガラス転移点(Tg)は、何ら規定していなければ、示差走査熱量計(セイコーインスツル株式会社製「DSC-6220」)を用いて「JIS(日本工業規格)K7121-2012」に従って測定した値である。示差走査熱量計で測定された吸熱曲線(縦軸:熱流(DSC信号)、横軸:温度)において、ガラス転移に起因する変曲点の温度(詳しくは、ベースラインの外挿線と立ち下がりラインの外挿線との交点の温度)が、Tg(ガラス転移点)に相当する。 The glass transition point (Tg) is a value measured according to "JIS (Japanese Industrial Standards) K7121-2012" using a differential scanning calorimeter ("DSC-6220" manufactured by Seiko Instruments Inc.) unless otherwise specified. is. In the endothermic curve (vertical axis: heat flow (DSC signal), horizontal axis: temperature) measured with a differential scanning calorimeter, the temperature at the inflection point caused by the glass transition (specifically, the extrapolated line of the baseline and the falling edge The temperature at the intersection of the line with the extrapolated line) corresponds to Tg (glass transition point).
ポリエステル樹脂の酸価は、JIS(日本工業規格)K0070-1992に準拠する方法で測定することができる。 The acid value of the polyester resin can be measured by a method conforming to JIS (Japanese Industrial Standards) K0070-1992.
樹脂の分子量(例えば、数平均分子量(Mn)又は質量平均分子量(Mw))の測定値は、何ら規定していなければ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。 Resin molecular weights (eg, number average molecular weight (Mn) or weight average molecular weight (Mw)) are measured using gel permeation chromatography unless otherwise specified.
材料の「主成分」は、何ら規定していなければ、質量基準で、その材料に最も多く含まれる成分を意味する。 A "major component" of a material means, by mass, the component that is the most abundant in the material, unless otherwise specified.
疎水性の強さ(又は親水性の強さ)は、例えば水滴の接触角(水の濡れ易さ)で表すことができる。水滴の接触角が大きいほど疎水性が強い。 The strength of hydrophobicity (or the strength of hydrophilicity) can be represented, for example, by the contact angle of a water droplet (easiness of wetting with water). The greater the contact angle of water droplets, the stronger the hydrophobicity.
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰り返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。 Hereinafter, compounds and derivatives thereof may be collectively referred to by adding "system" to the name of the compound. When the polymer name is expressed by adding "system" after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or its derivative.
<トナー>
本発明の実施形態に係るトナーは、トナー母粒子を備えるトナー粒子を含む。トナー母粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備える。トナーコアは、第1結着樹脂及び磁性粉を含有する。シェル層は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有する。
<Toner>
Toners according to embodiments of the present invention comprise toner particles comprising toner base particles. The toner base particles have a toner core and a shell layer covering the surface of the toner core. The toner core contains a first binder resin and magnetic powder. The shell layer contains a second binder resin, an azine compound and strontium titanate particles.
本発明のトナーは、例えば正帯電性を有する磁性トナー(一成分現像剤)として、静電潜像の現像に好適に用いることができる。 The toner of the present invention can be suitably used for developing electrostatic latent images, for example, as a positively charged magnetic toner (single-component developer).
図1は、本発明のトナーに含まれるトナー粒子1の一例を示す。図1に示すトナー粒子1は、トナー母粒子2と、トナー母粒子2の表面に付着した外添剤3とを備える。トナー母粒子2は、トナーコア2aと、トナーコア2aの表面を被覆するシェル層2bとを有する。但し、本発明のトナーの含むトナー粒子は、図1に示すトナー粒子1とは異なる構造であってもよい。例えば、トナー粒子は、外添剤を備えなくてもよい。以上、図1に基づいて本発明のトナーを説明した。
FIG. 1 shows an example of
本発明のトナーは、上述の構成を備えることにより、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であり、ひいては画像濃度に優れる。その理由を以下に説明する。本発明のトナーを一成分現像剤として使用した場合、トナー粒子は磁気拘束力に支えられた薄いトナー層(トナーチェーン)を現像ローラー上に形成する。トナーチェーンにおけるトナー粒子は、現像ローラー表面との摩擦帯電により生じた電荷によって帯電する。具体的には、トナーチェーンにおけるトナー粒子は、まず現像ローラー側に存在するトナー粒子が現像ローラーとの摩擦帯電により帯電する。次に、現像ローラー側に存在する帯電したトナー粒子から、隣接するトナー粒子へと電荷が順次移動することにより、トナーチェーンにおける全てのトナー粒子が帯電する。磁性トナーでは、適切な画像濃度を得る観点から、現像ローラーとトナー粒子との間での電荷移動、及びトナー粒子間での電荷移動を促進し、トナーチェーンにおけるトナー粒子を満遍なく帯電させることが求められる。 Since the toner of the present invention has the above-described structure, the toner chain formed on the developing roller has a narrow charge amount distribution and is excellent in image density. The reason is explained below. When the toner of the present invention is used as a one-component developer, the toner particles form a thin toner layer (toner chain) supported by magnetic binding force on the developing roller. The toner particles in the toner chains are charged by charges generated by triboelectrification with the developer roller surface. Specifically, the toner particles in the toner chain are first charged by the toner particles existing on the developing roller side due to triboelectrification with the developing roller. All toner particles in the toner chain are then charged by sequential transfer of charge from a charged toner particle on the side of the developer roller to an adjacent toner particle. From the viewpoint of obtaining an appropriate image density, the magnetic toner is required to promote charge transfer between the developing roller and the toner particles, and charge transfer between the toner particles, and evenly charge the toner particles in the toner chain. be done.
本発明のトナーは、アジン化合物を含有するシェル層を備える。アジン化合物は、仕事関数が低く、かつトナー粒子の粒界の時定数を低下させる働きを有する。そのため、トナー粒子は、その表面(シェル層の表面)を介して電荷を効率的に移動させることができる。また、トナー粒子は、比較的多量の電荷を保持できるチタン酸ストロンチウムがシェル層に含まれるため、上述の電荷の移動が促進されている。これらの結果、本発明のトナーにより形成されるトナーチェーンは、全てのトナー粒子が満遍なく帯電し易い。そのため、本発明のトナーは、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であり、ひいては画像濃度に優れる。 The toner of the present invention has a shell layer containing an azine compound. The azine compound has a low work function and functions to reduce the grain boundary time constant of the toner particles. Therefore, the toner particles can efficiently transfer charge through their surface (the surface of the shell layer). In addition, since the shell layer of the toner particles contains strontium titanate capable of retaining a relatively large amount of electric charge, the above-described electric charge transfer is promoted. As a result, in the toner chains formed by the toner of the present invention, all the toner particles tend to be evenly charged. Therefore, the toner of the present invention has a narrow charge amount distribution of the toner chain formed on the developing roller, and is excellent in image density.
ここで、トナーチェーンにおけるトナー粒子の電気特性について説明する。トナー粒子は、電気特性として抵抗成分Rと容量成分Cとを考慮すると、RC並列の電気回路として捉えることができる。そのため、トナー粒子は、ペレット化した上で複素インピーダンスを測定することで、抵抗成分R及び容量成分Cを算出できる。そして、サンプル(ペレット化したトナー粒子)の帯電速度を決める時定数は、「抵抗成分R×容量成分C(或いはサンプル条件を考慮した抵抗率ρ×誘電率ε)=τ」を算出することで求めることができる。 Here, the electrical properties of the toner particles in the toner chain will be described. Considering the resistance component R and the capacitance component C as electrical characteristics, the toner particles can be regarded as an RC parallel electrical circuit. Therefore, the resistance component R and the capacitance component C can be calculated by pelletizing the toner particles and then measuring the complex impedance. The time constant that determines the charging speed of the sample (pelletized toner particles) is obtained by calculating "resistance component R×capacitance component C (or resistivity ρ×dielectric constant ε considering sample conditions)=τ". can ask.
ここで、複素インピーダンス測定において、測定される抵抗成分RとリアクタンスXとの関係は、「cole-coleプロット」により表される。cole-coleプロットでは、高周波数側から低周波数側へのサンプルの電気応答に応じて容量性半円が得られる。容量性半円は、周波数に応じたサンプルの電気応答を示している。ペレット化したトナー粒子をサンプルとして用いた測定では、容量性半円は、通常、トナー粒子の内部の成分に由来する電気応答を示している。 Here, in complex impedance measurement, the relationship between the measured resistance component R and reactance X is represented by a "cole-cole plot." A cole-cole plot yields a capacitive semicircle depending on the electrical response of the sample from high frequencies to low frequencies. The capacitive semicircle shows the electrical response of the sample as a function of frequency. In measurements using pelletized toner particles as a sample, the capacitive semicircle usually indicates an electrical response originating from the internal components of the toner particles.
図2に例示するように、cole-coleプロットでは、トナー粒子の内部の成分に由来する電気応答を示す容量性半円(以下、容量性半円RHCHと記載することがある)以外に、トナー粒子の界面に由来する電気応答を示す容量性半円(以下、容量性半円RLCLと記載することがある)が得られる場合がある。容量性半円RLCLは、容量性半円RHCHと比べ、cole-coleプロットの低周波数領域(図2においては右側の領域)に得られる。容量性半円RLCLから算出された抵抗率ρL[Ωm]と誘電率εL[F/m]との積である時定数τL[秒]と、容量性半円RHCHから算出された抵抗率ρH[Ωm]と誘電率εH[F/m]との積である時定数τH[秒]とが約100倍以上に相違する場合、容量性半円RLCL及び容量性半円RHCHが区別できるようになる。 As exemplified in FIG. 2, in the cole-cole plot, the capacitive semicircle (hereinafter sometimes referred to as the capacitive semicircle R H CH ) showing the electrical response originating from the components inside the toner particle In some cases, a capacitive semicircle (hereinafter sometimes referred to as a capacitive semicircle R L CL ) that exhibits an electrical response originating from the interface of the toner particles is obtained. The capacitive semicircle R L CL is obtained in the lower frequency region of the cole-cole plot (the right region in FIG. 2) compared to the capacitive semicircle R H CH . The time constant τ L [sec], which is the product of the resistivity ρ L [Ωm] calculated from the capacitive semicircle R L C L and the dielectric constant ε L [F/m], and the capacitive semicircle R H C When the time constant τH [sec], which is the product of the resistivity ρH [Ωm] calculated from H and the dielectric constant εH [ F /m], differs by a factor of about 100 or more, the capacitive semicircle R The LCL and capacitive semicircles RHCH become distinguishable.
トナー粒子の界面に由来する電気応答は、トナーチェーン内でのトナー粒子の表面における電子移動に対応する。そのため、測定周波数域において、トナー粒子の界面に由来する電気応答が観測される場合(容量性半円RLCLが得られる場合)、サンプルの時定数が小さく、トナーチェーン内での電子移動が速いことを意味する。 The electrical response originating from the toner particle interface corresponds to electron migration at the surface of the toner particles within the toner chain. Therefore, in the measurement frequency range, when an electrical response originating from the toner particle interface is observed (when a capacitive semicircle R L C L is obtained), the time constant of the sample is small and the electron transfer in the toner chain is means faster.
以上から、本発明のトナーは、粉体電極間にペレット化された状態で複素インピーダンス測定してcole-coleプロットを形成した際に、高周波数域及び低周波数域に分離可能な容量性半円を有することが好ましい。また、本発明のトナーは、cole-coleプロットに基づいて抵抗成分R及び容量成分Cの並列回路として算出した場合に、抵抗率ρL[Ωm]、誘電率εL[F/m]、及びその積である時定数τL[秒]と、抵抗率ρH[Ωm]、誘電率εH[F/m]及びその積である時定数τH[秒]との関係が以下の関係式(1)~(3)を満足することがより好ましい。なお、複素インピーダンスは、実施例に記載の測定方法と同様の方法により測定するものとする。
τH(=ρH×εH)<1[秒]・・・(1)
50×τH<τL・・・(2)
ρL<1×1011[Ωm]・・・(3)
As described above, the toner of the present invention has a capacitive semicircle that can be separated into a high frequency region and a low frequency region when the complex impedance is measured in a pelletized state between the powder electrodes and a cole-cole plot is formed. It is preferred to have Further, the toner of the present invention has a resistivity ρ L [Ωm], a dielectric constant ε L [F/m], and a The relationship between the product of the time constant τ L [seconds], the resistivity ρ H [Ωm], the dielectric constant ε H [F/m], and the product of the time constant τ H [seconds] is given by the following relational expression: It is more preferable to satisfy (1) to (3). The complex impedance shall be measured by the same method as the measuring method described in the examples.
τ H (=ρ H ×ε H )<1 [second] (1)
50×τ H <τ L (2)
ρ L <1×10 11 [Ωm] (3)
ここで、関係式(1)において、τH>1[秒]の場合、トナーにより現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電速度が遅くなり、トナーチェーンの帯電量分布が狭小になり難い傾向がある。 Here, in the relational expression (1), when τ H >1 [second], the charging speed of the toner chain formed on the developing roller by the toner becomes slow, and the tendency that the charge amount distribution of the toner chain is difficult to become narrow. There is
関係式(2)において、50×τH≧τLの場合(即ち、容量性半円が1つしか存在しない場合、或いは容量性半円を明確に2つに分割できない場合)、トナー粒子の界面での電子移動が起こり難い傾向がある。そのため、トナーにより現像ローラー上に形成されるトナーチェーン内での帯電速度が遅くなり、トナーチェーンの帯電量分布が狭小になり難い傾向がある。 In relational expression (2), when 50×τ H ≧τ L (that is, when there is only one capacitive semicircle, or when the capacitive semicircle cannot be clearly divided into two), the toner particles Electron transfer at the interface tends to be difficult. Therefore, the charging speed in the toner chain formed on the developing roller by the toner is slowed down, and the charge amount distribution of the toner chain tends to be difficult to become narrow.
現像ローラーとトナー粒子との間での帯電速度は、両者の抵抗率が影響するため、ρLは低い方が好ましい。関係式(3)において、ρL>1×1011[Ωm]の場合、トナーチェーンにおける現像ローラー側のトナー粒子の帯電速度が不十分となり、トナーチェーンの帯電量分布が狭小になり難い傾向がある。 Since the charging speed between the developing roller and the toner particles is affected by the resistivity of both, a lower ρL is preferable. In relational expression (3), when ρ L >1×10 11 [Ωm], the charging speed of the toner particles on the developing roller side of the toner chain becomes insufficient, and the charge amount distribution of the toner chain tends not to become narrow. be.
[トナー母粒子]
トナー母粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備える。良好な画像を形成する観点から、トナー母粒子の体積中位径(D50)としては、4μm以上9μm以下が好ましい。
[Toner base particles]
The toner base particles have a toner core and a shell layer covering the surface of the toner core. From the viewpoint of forming good images, the volume median diameter (D 50 ) of the toner base particles is preferably 4 μm or more and 9 μm or less.
(トナーコア)
トナーコアは、第1結着樹脂及び磁性紛を含有する。トナーコアは、必要に応じて、内添剤(例えば、着色剤、離型剤及び電荷制御剤の少なくとも1つ)を更に含有してもよい。トナーコアの製造方法としては、粉砕法及び凝集法が挙げられ、粉砕法が好ましい。
(toner core)
The toner core contains a first binder resin and magnetic powder. The toner core may further contain an internal additive (eg, at least one of a colorant, release agent, and charge control agent), if desired. Methods for producing toner cores include a pulverization method and an agglomeration method, with the pulverization method being preferred.
(第1結着樹脂)
トナーコアは、例えば主成分として第1結着樹脂を含有する。低温定着性に優れたトナーを提供する観点から、トナーコアは、第1結着樹脂として熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、第1結着樹脂全体の85質量%以上の割合で熱可塑性樹脂を含有することがより好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、オレフィン系樹脂(より具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、ビニル樹脂(より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、N-ビニル樹脂等)、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、及びウレタン樹脂が挙げられる。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰り返し単位が導入された共重合体(より具体的には、スチレン-アクリル酸エステル系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂等)も、第1結着樹脂として使用できる。第1結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましく、非晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
(First binding resin)
The toner core contains, for example, a first binder resin as a main component. From the viewpoint of providing a toner excellent in low-temperature fixability, the toner core preferably contains a thermoplastic resin as the first binder resin, and the thermoplastic resin accounts for 85% by mass or more of the entire first binder resin. Containing is more preferable. Examples of thermoplastic resins include styrene-based resins, acrylic acid ester-based resins, olefin-based resins (more specifically, polyethylene resins, polypropylene resins, etc.), vinyl resins (more specifically, vinyl chloride resins, polyvinyl alcohol, vinyl ether resin, N-vinyl resin, etc.), polyester resin, polyamide resin, and urethane resin. In addition, copolymers of these resins, that is, copolymers in which arbitrary repeating units are introduced into the above resins (more specifically, styrene-acrylic acid ester-based resins, styrene-butadiene-based resins, etc.) It can be used as the first binder resin. As the first binder resin, a polyester resin is preferable, and an amorphous polyester resin is more preferable.
トナーコアにおける第1結着樹脂の含有割合としては、30質量%以上90質量%以下が好ましく、40質量%以上70質量%以下がより好ましい。 The content of the first binder resin in the toner core is preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less.
ポリエステル樹脂は、1種以上の多価アルコールと1種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するための多価アルコールとしては、例えば以下に示すような、2価アルコール(より具体的には、ジオール類、ビスフェノール類等)、及び3価以上のアルコールが挙げられる。ポリエステル樹脂を合成するための多価カルボン酸としては、例えば以下に示すような、2価カルボン酸、及び3価以上のカルボン酸が挙げられる。なお、多価カルボン酸の代わりに、縮重合によりエステル結合を形成できる多価カルボン酸誘導体(例えば、多価カルボン酸の無水物、及び多価カルボン酸ハライド等)を使用してもよい。 A polyester resin is obtained by condensation polymerization of one or more polyhydric alcohols and one or more polycarboxylic acids. Examples of polyhydric alcohols for synthesizing polyester resins include dihydric alcohols (more specifically, diols, bisphenols, etc.) and trihydric or higher alcohols, as shown below. Examples of polyvalent carboxylic acids for synthesizing polyester resins include divalent carboxylic acids and trivalent or higher carboxylic acids as shown below. Instead of the polycarboxylic acid, a polycarboxylic acid derivative capable of forming an ester bond by polycondensation (for example, an anhydride of polycarboxylic acid, a polycarboxylic acid halide, etc.) may be used.
ジオール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2-ブテン-1,4-ジオール、炭素原子数5以上30以下のα,ω-直鎖アルカンジオール(より具体的には、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,23-トリコサンジオール、1,25-ペンタコサンジオール等)、2-ペンテン-1,5-ジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、1,4-ベンゼンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリテトラメチレングリコールが挙げられる。 Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, and 2-butene-1,4-diol. , α,ω-straight-chain alkanediols having 5 to 30 carbon atoms (more specifically, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,23-trico 2-pentene-1,5-diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, 1,4-benzenediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and poly Tetramethylene glycol is mentioned.
ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、及びビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。 Bisphenols include, for example, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, and bisphenol A propylene oxide adduct.
3価以上のアルコールとしては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6-ヘキサンテトロール、1,4-ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,5-ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、及び1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, and 1,3,5-trihydroxy Methylbenzene can be mentioned.
2価カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、炭素原子数10以上35以下のα,ω-直鎖アルカンジカルボン酸(より具体的には、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,13-トリデカンジカルボン酸、1,26-ヘキサコサンジカルボン酸、1,28-オクタコサンジカルボン酸等)、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸(より具体的には、n-ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、n-オクチルコハク酸、n-ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸等)、及びアルケニルコハク酸(より具体的には、n-ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n-オクテニルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等)が挙げられる。 Examples of divalent carboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, and those having 10 to 35 carbon atoms. of α,ω-straight-chain alkanedicarboxylic acids (more specifically, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,26-hexa cosane dicarboxylic acid, 1,28-octacosane dicarboxylic acid, etc.), malonic acid, succinic acid, alkyl succinic acid (more specifically, n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid) acid, isododecyl succinic acid, etc.), and alkenyl succinic acid (more specifically, n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, etc.) mentioned.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ブタントリカルボン酸、1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2-メチル-2-メチレンカルボキシルプロパン、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8-オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、及びエンポール三量体酸が挙げられる。 Examples of trivalent or higher carboxylic acids include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2, 4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxylpropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra(methylenecarboxyl)methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, and empol trimer acid.
以下、第1結着樹脂として好適なポリエステル樹脂の物性を説明する。ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、1,000以上5,000以下が好ましく、1,200以上1,800以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の質量平均分子量(Mw)としては、250以上5,000以下が好ましく、300以上350以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の酸価としては、10mgKOH/g以上50mgKOH/g以下が好ましく、20mgKOH/g以上25mgKOH/g以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)としては、50℃以上90℃以下が好ましく、65℃以上80℃以下がより好ましい。ポリエステル樹脂のガラス転移点(Tg)としては、40℃以上70℃以下が好ましく、50℃以上60℃以下がより好ましい。 The physical properties of the polyester resin suitable for the first binder resin are described below. The number average molecular weight (Mn) of the polyester resin is preferably 1,000 or more and 5,000 or less, more preferably 1,200 or more and 1,800 or less. The mass average molecular weight (Mw) of the polyester resin is preferably 250 or more and 5,000 or less, more preferably 300 or more and 350 or less. The acid value of the polyester resin is preferably 10 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less, more preferably 20 mgKOH/g or more and 25 mgKOH/g or less. The softening point (Tm) of the polyester resin is preferably 50° C. or higher and 90° C. or lower, more preferably 65° C. or higher and 80° C. or lower. The glass transition point (Tg) of the polyester resin is preferably 40° C. or higher and 70° C. or lower, more preferably 50° C. or higher and 60° C. or lower.
(磁性粉)
磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、及びこれら金属の1種以上を含む合金等)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト及び二酸化クロム等)、及び強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等)を好適に使用できる。
(Magnetic powder)
Materials for the magnetic powder include, for example, ferromagnetic metals (more specifically, iron, cobalt, nickel, alloys containing one or more of these metals, etc.), ferromagnetic metal oxides (more specifically, (ferrite, magnetite, chromium dioxide, etc.) and ferromagnetization-treated materials (more specifically, carbon materials to which ferromagnetism is imparted by heat treatment, etc.) can be preferably used.
良好な画像を形成する観点から、トナーコアにおける磁性粉の含有量としては、第1結着樹脂100質量部に対して、40質量部以上120質量部以下が好ましく、50質量部以上90質量部以下がより好ましい。 From the viewpoint of forming a good image, the content of the magnetic powder in the toner core is preferably 40 parts by mass or more and 120 parts by mass or less, and 50 parts by mass or more and 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first binder resin. is more preferred.
磁性紛の個数平均1次粒子径としては、0.1μm以上1.0μm以下が好ましく、0.1μm以上0.3μm以下がより好ましい。 The number average primary particle size of the magnetic powder is preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 0.3 μm or less.
磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。トナー粒子の表面に金属イオンが溶出すると、トナー粒子同士が固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナー粒子同士の固着を抑制できると考えられる。 In order to suppress the elution of metal ions (for example, iron ions) from the magnetic powder, it is preferable to surface-treat the magnetic powder. When the metal ions are eluted on the surface of the toner particles, the toner particles are likely to adhere to each other. It is believed that by suppressing the elution of metal ions from the magnetic powder, it is possible to suppress the sticking of the toner particles to each other.
(着色剤)
トナーコアは、着色剤を含有していてもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質な画像を形成する観点から、着色剤の含有量としては、第1結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下が好ましい。
(coloring agent)
The toner core may contain colorants. As the colorant, a known pigment or dye can be used according to the color of the toner. From the viewpoint of forming a high-quality image using the toner, the content of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first binder resin.
トナーコアは、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。黒色着色剤は、磁性粉であってもよい。すなわち、トナーコアは、磁性粉以外の着色剤を含まなくてもよい。 The toner core may contain a black colorant. Examples of black colorants include carbon black. The black colorant may be magnetic powder. That is, the toner core may contain no colorant other than the magnetic powder.
(離型剤)
トナーコアは、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーに耐オフセット性を付与する目的で使用される。
(Release agent)
The toner core may contain a release agent. A release agent is used, for example, for the purpose of imparting anti-offset properties to the toner.
離型剤としては、例えば、脂肪族炭化水素系ワックス(例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、及びフィッシャートロプシュワックス)、脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物(例えば、酸化ポリエチレンワックス、及び酸化ポリエチレンワックスのブロック共重合体)、植物系ワックス(キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、及びライスワックス)、動物系ワックス(例えば、蜜蝋、ラノリン、及び鯨ろう)、鉱物系ワックス(例えば、オゾケライト、セレシン、及びペトロラタム)、脂肪酸エステルを主成分とするエステルワックス(例えば、モンタン酸エステルワックス、及びカスターワックス)、並びに脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックス(例えば、脱酸カルナバワックス)が挙げられる。離型剤としては、カルナバワックスが好ましい。 Release agents include, for example, aliphatic hydrocarbon waxes (e.g., low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, polyolefin copolymers, polyolefin waxes, microcrystalline waxes, paraffin waxes, and Fischer-Tropsch waxes), aliphatic hydrocarbons, oxides of waxes (e.g., oxidized polyethylene waxes and block copolymers of oxidized polyethylene waxes), vegetable waxes (candelilla wax, carnauba wax, Japan wax, jojoba wax, and rice wax), animal waxes (e.g., , beeswax, lanolin, and spermaceti), mineral waxes (e.g., ozokerite, ceresin, and petrolatum), ester waxes based on fatty acid esters (e.g., montanate wax and castor wax), and fatty acid ester waxes Partially or wholly deoxidized waxes (eg, deoxidized carnauba wax) are included. Carnauba wax is preferred as the release agent.
トナーに充分な耐オフセット性を付与する観点から、離型剤の含有量としては、第1結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下が好ましい。 From the viewpoint of imparting sufficient offset resistance to the toner, the content of the release agent is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first binder resin.
トナーコアが離型剤を含有する場合、第1結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、トナーコアに相溶化剤を更に添加してもよい。 When the toner core contains a release agent, the compatibility agent may be further added to the toner core in order to improve compatibility between the first binder resin and the release agent.
(電荷制御剤)
トナーコアは、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、より優れた帯電安定性又は優れた帯電立ち上がり特性を有するトナーを提供する目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電させることができるか否かの指標になる。
(Charge control agent)
The toner core may contain charge control agents. Charge control agents are used, for example, to provide toners with better charge stability or better charge rise characteristics. The charging rise characteristic of the toner is an index of whether or not the toner can be charged to a predetermined charging level in a short period of time.
(シェル層)
シェル層は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有する。トナー母粒子におけるシェル層の質量としては、トナーコア100質量部に対して、10質量部以上100質量部以下が好ましく、20質量部以上50質量部以下がより好ましい。
(shell layer)
The shell layer contains a second binder resin, an azine compound and strontium titanate particles. The mass of the shell layer in the toner base particles is preferably 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner core.
(第2結着樹脂)
第2結着樹脂としては、例えば、第1結着樹脂において例示した樹脂と同様の樹脂を用いることができる。第2結着樹脂としては、トナーの低温定着性の観点から、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂がより好ましく、非晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
(Second binder resin)
As the second binder resin, for example, resins similar to the resins exemplified for the first binder resin can be used. The second binder resin is preferably a thermoplastic resin, more preferably a polyester resin, and more preferably an amorphous polyester resin, from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner.
以下、第2結着樹脂として好適なポリエステル樹脂の物性を説明する。ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、1,000以上5,000以下が好ましく、1,500以上2,500以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の質量平均分子量(Mw)としては、300以上800以下が好ましく、400以上500以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の酸価としては、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下が好ましく、10mgKOH/g以上20mgKOH/g以下がより好ましい。ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)としては、60℃以上100℃以下が好ましく、70℃以上90℃以下がより好ましい。ポリエステル樹脂のガラス転移点(Tg)としては、40℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。 The physical properties of the polyester resin suitable for the second binder resin are described below. The number average molecular weight (Mn) of the polyester resin is preferably 1,000 or more and 5,000 or less, more preferably 1,500 or more and 2,500 or less. The mass average molecular weight (Mw) of the polyester resin is preferably 300 or more and 800 or less, more preferably 400 or more and 500 or less. The acid value of the polyester resin is preferably 5 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less, more preferably 10 mgKOH/g or more and 20 mgKOH/g or less. The softening point (Tm) of the polyester resin is preferably 60° C. or higher and 100° C. or lower, more preferably 70° C. or higher and 90° C. or lower. The glass transition point (Tg) of the polyester resin is preferably 40° C. or higher and 80° C. or lower, more preferably 50° C. or higher and 65° C. or lower.
シェル層における第2結着樹脂の含有割合としては、20質量%以上75質量%以下が好ましく、30質量%以上60質量%以下がより好ましい。 The content of the second binder resin in the shell layer is preferably 20% by mass or more and 75% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less.
(アジン化合物)
アジン化合物とは、下記式で表される骨格構造(アジン骨格)を有する化合物である。下記式において、Xは、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を表す。Xとしては、窒素原子が好ましい。
(Azine compound)
An azine compound is a compound having a skeleton structure (azine skeleton) represented by the following formula. In the formula below, X represents a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. X is preferably a nitrogen atom.
アジン化合物としては、例えば、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N-71」、「同N-75」、「同N-77」、「N-79」、「N-100」等を用いることができる。 Examples of azine compounds include "BONTRON (registered trademark) N-71", "BONTRON N-75", "BONTRON N-77", "N-79", "N-100" manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd. can be used.
シェル層におけるアジン化合物の含有量としては、第2結着樹脂100質量部に対して、15質量部以上150質量部以下が好ましく、35質量部以上80質量部以下がより好ましい。シェル層におけるアジン化合物の含有量を15質量部以上150質量部以下とすることで、トナーにより現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電速度がより速くなる傾向がある。 The content of the azine compound in the shell layer is preferably 15 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the second binder resin. By setting the content of the azine compound in the shell layer to 15 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, the charging speed of the toner chains formed on the developing roller by the toner tends to increase.
(チタン酸ストロンチウム粒子)
チタン酸ストロンチウム粒子とは、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を主成分とする粒子である。チタン酸ストロンチウム粒子におけるチタン酸ストロンチウムの含有割合としては、80質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、100質量%が更に好ましい。チタン酸ストロンチウム粒子の個数平均1次粒子径としては、30nm以上300nm以下が好ましく、50nm以上100nm以下がより好ましい。
(Strontium titanate particles)
Strontium titanate particles are particles containing strontium titanate (SrTiO 3 ) as a main component. The content of strontium titanate in the strontium titanate particles is preferably 80% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 100% by mass. The number average primary particle diameter of the strontium titanate particles is preferably 30 nm or more and 300 nm or less, more preferably 50 nm or more and 100 nm or less.
シェル層におけるチタン酸ストロンチウム粒子の含有量としては、第2結着樹脂100質量部に対して、30質量部以上200質量部以下が好ましく、70質量部以上120質量部以下がより好ましい。シェル層におけるチタン酸ストロンチウム粒子の含有量を30質量部以上200質量部以下とすることで、トナーにより現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電速度がより速くなる傾向がある。 The content of the strontium titanate particles in the shell layer is preferably 30 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the second binder resin. By setting the content of the strontium titanate particles in the shell layer to 30 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, the charging speed of the toner chains formed on the developing roller by the toner tends to increase.
[外添剤]
トナー粒子は、トナー母粒子の表面に付着する外添剤を備えることが好ましい。外添剤は、外添剤粒子を含む。外添剤粒子としては、無機粒子が好ましい。無機粒子としては、例えば、シリカ粒子(特に、乾式シリカ粒子)、及び金属酸化物(より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、及びチタン酸バリウム)の粒子が挙げられる。無機粒子としては、シリカ粒子が好ましい。無機粒子の個数平均1次粒子径としては、1nm以上100nm以下が好ましく、5nm以上40nm以下がより好ましい。
[External Additive]
The toner particles preferably have an external additive adhering to the surface of the toner base particles. The external additive includes external additive particles. Inorganic particles are preferable as the external additive particles. Examples of inorganic particles include silica particles (especially dry silica particles), and particles of metal oxides (more specifically, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, strontium titanate, and barium titanate). is mentioned. Silica particles are preferred as the inorganic particles. The number average primary particle diameter of the inorganic particles is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, more preferably 5 nm or more and 40 nm or less.
トナー粒子が外添剤を備える場合、その含有量としては、トナー母粒子100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下が好ましく、0.1質量部以上5質量部以下がより好ましい。 When the toner particles are provided with an external additive, the content thereof is preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. more preferred.
<トナーの製造方法>
本発明のトナーは、例えば、トナーコアを準備するトナーコア準備工程と、トナーコアの表面を被覆するシェル層を形成することでトナー母粒子を得るシェル層形成工程とを備える製造方法により製造することができる。上述の製造方法は、必要に応じて、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる外添工程を更に備えてもよい。
<Toner manufacturing method>
The toner of the present invention can be produced, for example, by a production method comprising a toner core preparation step of preparing a toner core and a shell layer forming step of obtaining toner base particles by forming a shell layer covering the surface of the toner core. . The manufacturing method described above may further include an external addition step of attaching an external additive to the surface of the toner base particles, if necessary.
[トナーコア準備工程]
本工程では、トナーコアを準備する。トナーコアの製造方法としては、特に限定されず、公知の粉砕法及び公知の凝集法を用いることができる。トナーコアの製造方法としては、粉砕法が好ましい。
[Toner core preparation process]
In this step, a toner core is prepared. A method for producing the toner core is not particularly limited, and a known pulverization method and a known agglomeration method can be used. A pulverization method is preferable as the method for producing the toner core.
[シェル層形成工程]
本工程では、トナーコアの表面を被覆するシェル層を形成する。シェル層を形成する方法としては、例えば、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有する粒子(以下、シェル層用材料と記載することがある)とトナーコアとを水系分散液中で反応させる方法が挙げられる。
[Shell Layer Forming Step]
In this step, a shell layer covering the surface of the toner core is formed. As a method for forming the shell layer, for example, particles containing a second binder resin, an azine compound, and strontium titanate particles (hereinafter sometimes referred to as shell layer material) and toner cores are mixed in an aqueous dispersion. A method of reacting with
シェル層用材料は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を溶融混練した後に混練物を粉砕することで得ることができる。混練物を粉砕する方法としては、例えば、公知のスクリーン式中砕機及び微粉砕機等により混練物を粉砕した後、得られた粉砕物を更にビーズミル等で粉砕する方法が挙げられる。ビーズミルでの粉砕は、界面活性剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等)及びトリエタノールアミン等を含む水系媒体中で行うことが好ましい。 The shell layer material can be obtained by melt-kneading the second binder resin, the azine compound, and the strontium titanate particles, and then pulverizing the kneaded product. Examples of the method of pulverizing the kneaded material include a method of pulverizing the kneaded material with a known screen-type medium crusher, fine pulverizer, or the like, and then further pulverizing the obtained pulverized material with a bead mill or the like. Pulverization with a bead mill is preferably carried out in an aqueous medium containing a surfactant (eg, sodium lauryl sulfate, etc.) and triethanolamine, etc.
シェル層用材料及びトナーコアを水系分散液中で反応させる際の反応条件としては、例えば、反応温度50℃以上90℃以下、反応時間30分以上5時間以下、pH3以上5以下とすることができる。得られたトナー母粒子は、必要に応じて洗浄及び乾燥を行うとよい。 The reaction conditions for reacting the shell layer material and the toner core in the aqueous dispersion include, for example, a reaction temperature of 50° C. to 90° C., a reaction time of 30 minutes to 5 hours, and a pH of 3 to 5. . The obtained toner base particles may be washed and dried as necessary.
[外添工程]
本工程では、トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる。これにより、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に付着した外添剤とを備えるトナー粒子が得られる。トナー母粒子の表面に外添剤を付着させる方法としては、特に限定されないが、例えば、トナー母粒子及び外添剤をミキサー等で攪拌する方法が挙げられる。
[External addition process]
In this step, an external additive is adhered to the surface of the toner base particles. As a result, toner particles comprising the toner base particles and the external additive adhering to the surfaces of the toner base particles are obtained. The method of adhering the external additive to the surface of the toner base particles is not particularly limited, but an example thereof includes a method of stirring the toner base particles and the external additive with a mixer or the like.
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。しかし、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically using examples. However, the present invention is in no way limited to the scope of the examples.
<トナーの製造>
以下の方法により、実施例及び比較例のトナーを製造した。まず、各トナーの製造に用いた材料について説明する。
<Toner manufacturing>
Toners of Examples and Comparative Examples were produced by the following method. First, the materials used to manufacture each toner will be described.
(添加剤)
添加剤(N-71):アジン化合物、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N-71」
添加剤(N-77):アジン化合物、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N-77」
添加剤(N-79):アジン化合物、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N-79」
添加剤(N-100):アジン化合物、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)N-100」
添加剤(P-51):4級アンモニウム塩、オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)P-51」
(Additive)
Additive (N-71): azine compound, "BONTRON (registered trademark) N-71" manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.
Additive (N-77): azine compound, "BONTRON (registered trademark) N-77" manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.
Additive (N-79): azine compound, "BONTRON (registered trademark) N-79" manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.
Additive (N-100): azine compound, "BONTRON (registered trademark) N-100" manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.
Additive (P-51): quaternary ammonium salt, Orient Chemical Industry Co., Ltd. "BONTRON (registered trademark) P-51"
(無機粒子)
無機粒子(SW-350):チタン工業株式会社製「SW-350」、個数平均1次粒子径80nm
無機粒子(KA-30):チタン工業株式会社製「KA-30」、個数平均1次粒子径300nm
無機粒子(KA-20):チタン工業株式会社製「KA-20」、個数平均1次粒子径355nm
(Inorganic particles)
Inorganic particles (SW-350): "SW-350" manufactured by Titan Kogyo Co., Ltd., number average primary particle diameter 80 nm
Inorganic particles (KA-30): "KA-30" manufactured by Titan Kogyo Co., Ltd., number average primary particle diameter 300 nm
Inorganic particles (KA-20): "KA-20" manufactured by Titan Kogyo Co., Ltd., number average primary particle size 355 nm
(結着樹脂)
ポリエステル樹脂1:花王株式会社製「ポリエステル樹脂KDC-65」、Mn1,429、Mw312、酸価22.5mgKOH/g、Tm72.3℃、Tg53.1℃
ポリエステル樹脂2:花王株式会社製「ポリエステル樹脂KMCH-4」、Mn1,882、Mw432、酸価13.4mgKOH/g、Tm80.1℃、Tg57.1℃
(Binder resin)
Polyester resin 1: "Polyester resin KDC-65" manufactured by Kao Corporation, Mn 1,429, Mw 312, acid value 22.5 mg KOH / g, Tm 72.3 ° C., Tg 53.1 ° C.
Polyester resin 2: "Polyester resin KMCH-4" manufactured by Kao Corporation, Mn 1,882, Mw 432, acid value 13.4 mg KOH / g, Tm 80.1 ° C., Tg 57.1 ° C.
(トナーコアAの調製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM-20B」)に、トナーコア材料として、第1結着樹脂(ポリエステル樹脂1)2,240gと、磁性粉(戸田工業株式会社製「マグネタイトMRO-15A」、個数平均1次粒子径0.18μm)1,600gと、離型剤としてのカルナウバワックス(加藤洋行株式会社「特製カルナバ1号」)160gとを投入した。そして、FMミキサーの内容物を回転速度2,000rpmで5分間にわたって混合した。これにより、第1結着樹脂(100質量部)、磁性粉(71.4質量部)及び離型剤(7.1質量部)を含有するトナーコア材料の混合物を得た。
(Preparation of toner core A)
In an FM mixer ("FM-20B" manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 2,240 g of a first binder resin (polyester resin 1) and magnetic powder ("Magnetite MRO-15A" manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) were added as toner core materials. , number average primary particle size 0.18 μm) and 160 g of carnauba wax (Kato Yoko Co., Ltd. “Special Carnauba No. 1”) as a release agent were added. The contents of the FM mixer were then mixed at a rotation speed of 2,000 rpm for 5 minutes. As a result, a toner core material mixture containing the first binder resin (100 parts by mass), the magnetic powder (71.4 parts by mass) and the release agent (7.1 parts by mass) was obtained.
得られたトナーコア材料の混合物を、二軸押出機(株式会社池貝製「PCM-30」)を用いて、材料供給速度6kg/時、軸回転速度160rpm、かつ設定温度(シリンダー温度)100℃の条件で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却した。冷却された溶融混練物を、粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製「ロートプレックス(登録商標)」)を用いて、設定粒子径2mm以下の条件で粗粉砕した。得られた粗粉砕物を、粉砕機(フロイント・ターボ株式会社製「ターボミルTA型」)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕物を、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ-LABO型」)を用いて分級した。このようにして、体積中位径(D50)8μmのトナーコアAを得た。 The mixture of the obtained toner core materials was extruded using a twin-screw extruder ("PCM-30" manufactured by Ikegai Co., Ltd.) at a material feed rate of 6 kg/hour, a shaft rotation speed of 160 rpm, and a set temperature (cylinder temperature) of 100°C. It was melt-kneaded under the following conditions. The resulting melt-kneaded product was cooled. The cooled melt-kneaded product was coarsely pulverized using a pulverizer ("Rotoplex (registered trademark)" manufactured by Hosokawa Micron Corporation) under the condition of a set particle size of 2 mm or less. The obtained coarsely pulverized material was finely pulverized using a pulverizer (“Turbomill TA type” manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). The resulting finely pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). Thus, a toner core A having a volume median diameter (D 50 ) of 8 μm was obtained.
(トナーコアBの調製)
以下の点を変更した以外はトナーコアAの調製と同様の方法により、トナーコアBを調製した。トナーコアBの調製では、トナーコア材料として、第1結着樹脂(ポリエステル樹脂1)1,640g(100質量部)と、磁性粉(戸田工業株式会社製「マグネタイトMRO-15A」、個数平均1次粒子径0.18μm)1,600g(97.6質量部)と、カルナウバワックス(加藤洋行株式会社「特製カルナバ1号」)160g(9.8質量部)と、アジン化合物としての添加剤(N-71)200g(12.2質量部)と、チタン酸ストロンチウム粒子としての無機粒子(SW-350)400g(24.4質量部)とを用いた。
(Preparation of toner core B)
Toner core B was prepared in the same manner as toner core A except for the following changes. In the preparation of toner core B, 1,640 g (100 parts by mass) of the first binder resin (polyester resin 1) and magnetic powder ("Magnetite MRO-15A" manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., number average primary particles) were used as toner core materials. Diameter 0.18 μm) 1,600 g (97.6 parts by mass), carnauba wax (Kato Yoko Co., Ltd. “Special Carnauba No. 1”) 160 g (9.8 parts by mass), and an additive (N -71) 200 g (12.2 parts by mass) and 400 g (24.4 parts by mass) of inorganic particles (SW-350) as strontium titanate particles.
[実施例1]
(シェル層用材料の調製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM-10C」)に、アジン化合物である添加剤(N-71)300gと、チタン酸ストロンチウム粒子である無機粒子(SW-350)600gと、第2結着樹脂(ポリエステル樹脂2)600gとを投入した。そして、FMミキサーの内容物を回転速度2,000rpmで5分間にわたって混合した。これにより、第2結着樹脂100質量部、アジン化合物50質量部及びチタン酸ストロンチウム粒子100質量部を含有するシェル層用混合物を得た。
[Example 1]
(Preparation of shell layer material)
In an FM mixer ("FM-10C" manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 300 g of an additive (N-71) that is an azine compound, 600 g of inorganic particles that are strontium titanate particles (SW-350), and a second 600 g of a coloring resin (polyester resin 2) was added. The contents of the FM mixer were then mixed at a rotation speed of 2,000 rpm for 5 minutes. As a result, a shell layer mixture containing 100 parts by mass of the second binder resin, 50 parts by mass of the azine compound, and 100 parts by mass of strontium titanate particles was obtained.
得られたシェル層用混合物を、二軸押出機(株式会社池貝製「PCM-30」)を用いて、材料供給速度6kg/時、軸回転速度160rpm、かつ設定温度(シリンダー温度)130℃の条件で溶融混練した。得られた混練物を冷却した。冷却された混練物を、粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製「ロートプレックス(登録商標)16/8型」)を用いて、設定粒子径2mm以下の条件で粗粉砕した。続いて、混練物の粗粉砕品を粉砕機(東京アトマイザー製造株式会社製「ミルスターダムMSD-LB型」)を用いて、先端周速度100m/秒、処理量7.2kg/時の条件で粉砕し、混練物の中粉砕品を得た。 The resulting shell layer mixture was extruded using a twin-screw extruder (“PCM-30” manufactured by Ikegai Co., Ltd.) at a material feed rate of 6 kg/h, a shaft rotation speed of 160 rpm, and a set temperature (cylinder temperature) of 130 ° C. It was melt-kneaded under the following conditions. The resulting kneaded product was cooled. The cooled kneaded product was coarsely pulverized using a pulverizer ("Rotoplex (registered trademark) 16/8 type" manufactured by Hosokawa Micron Corporation) under the condition that the set particle diameter was 2 mm or less. Subsequently, the coarsely pulverized product of the kneaded product was crushed using a pulverizer ("Mill Stardam MSD-LB type" manufactured by Tokyo Atomizer Manufacturing Co., Ltd.) under the conditions of a tip peripheral speed of 100 m / sec and a processing amount of 7.2 kg / h. The mixture was pulverized to obtain a medium-pulverized kneaded product.
次に、容量2Lのアルミナセラミックス製容器を備える卓上サンドミル(株式会社林商店製)を準備した。上述の混練物の中粉砕品150gと、濃度10質量%のアニオン界面活性剤(花王株式会社製「エマール(登録商標)0」、ラウリル硫酸ナトリウム)水溶液15gと、蒸留水335gとを、卓上サンドミルの容器に投入した。続けて、卓上サンドミルの容器内容物の温度を50℃に保ちつつ、超音波洗浄装置(シャープ株式会社製「UT-106」、高周波出力:最大100W、発振周波数:37kHz)を用いて、容器内容物に5分間超音波照射を行った。これにより、卓上サンドミルの容器内に上述の混練物の中粉砕品を充分に分散させた。 Next, a desktop sand mill (manufactured by Hayashi Shoten Co., Ltd.) equipped with a 2 L volume alumina ceramic container was prepared. 150 g of the medium pulverized product of the kneaded product, 15 g of an aqueous solution of an anionic surfactant (manufactured by Kao Corporation "Emar (registered trademark) 0", sodium lauryl sulfate) with a concentration of 10% by mass, and 335 g of distilled water are added to a tabletop sand mill. was put into a container of Subsequently, while maintaining the temperature of the container contents of the desktop sand mill at 50 ° C., using an ultrasonic cleaning device ("UT-106" manufactured by Sharp Corporation, high frequency output: maximum 100 W, oscillation frequency: 37 kHz), the contents of the container The object was subjected to ultrasonic irradiation for 5 minutes. As a result, the medium pulverized product of the kneaded material was sufficiently dispersed in the container of the desktop sand mill.
次に、卓上サンドミルの容器内に、直径1mmのジルコニアビーズ1,500gを投入した。そして、卓上サンドミルに設けられた3枚のアルミナセラミック製ディスクを回転させることで粉砕処理を行った。粉砕処理条件は、温度53℃、回転速度2,160rpm、処理時間180分間とした。その後、卓上サンドミルの容器内に、トリエタノールアミン17.8gを添加した。そして、卓上サンドミルに設けられた3枚のアルミナセラミック製ディスクを回転させることで粉砕処理を再度行った。粉砕処理条件は、温度53℃、回転速度2,160rpm、処理時間60分間とした。その後、卓上サンドミルの容器の内容物について、開口径0.5mmの篩を用いてジルコニアビーズを除去し、これをシェル層用材料とした。 Next, 1,500 g of zirconia beads with a diameter of 1 mm were put into the container of the desktop sand mill. Then, pulverization was performed by rotating three discs made of alumina ceramic provided on a desktop sand mill. The pulverization conditions were a temperature of 53° C., a rotation speed of 2,160 rpm, and a processing time of 180 minutes. After that, 17.8 g of triethanolamine was added into the container of the desktop sand mill. Then, the pulverization treatment was performed again by rotating the three discs made of alumina ceramic provided on the desktop sand mill. The pulverization conditions were a temperature of 53° C., a rotation speed of 2,160 rpm, and a processing time of 60 minutes. After that, the zirconia beads were removed from the contents of the container of the desktop sand mill using a sieve with an opening diameter of 0.5 mm, and this was used as a shell layer material.
(シェル層形成処理)
反応容器(2Lの三口フラスコ)に、シェル層用材料500g(固形分144.8g)と、イオン交換水400mLとを投入した後、トナーコアA(450g)を更に投入した。反応容器の内容物に1N塩酸を添加し、pHを4に調整した。その後、反応容器の内容物を回転速度200rpmで1時間攪拌した。次いで、反応容器の内容物について、回転速度100rpmで攪拌しながら、1℃/分の昇温速度で70℃まで昇温させた。昇温後、反応容器の内容物を70℃に維持しつつ、回転速度100rpmで2時間攪拌した。これにより、トナーコアAの表面にシェル層を形成した。その後、反応容器の内容物に1N水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを7に調整した。次いで、反応容器の内容物を常温まで冷却することにより、トナー母粒子を含むトナー母粒子分散液を得た。実施例1のトナーの製造において、トナーコア100質量部に対するシェル層用材料の固形分の質量は、32.2質量部であった。
(Shell layer forming treatment)
After 500 g of the shell layer material (solid content: 144.8 g) and 400 mL of ion-exchanged water were put into a reaction vessel (2 L three-necked flask), toner core A (450 g) was further put thereinto. 1N Hydrochloric acid was added to the contents of the reaction vessel to adjust the pH to 4. The contents of the reaction vessel were then stirred for 1 hour at a rotation speed of 200 rpm. Then, the contents of the reaction vessel were heated to 70° C. at a heating rate of 1° C./min while being stirred at a rotational speed of 100 rpm. After the temperature was raised, the contents of the reaction vessel were stirred at a rotational speed of 100 rpm for 2 hours while maintaining the temperature at 70°C. Thus, a shell layer was formed on the surface of the toner core A. The contents of the reaction vessel were then adjusted to
(洗浄処理)
得られたトナー母粒子分散液を、ブフナー漏斗を用いて吸引濾過した。得られたウェットケーキ状のトナー母粒子をイオン交換水に再度分散させた。得られた分散液を、ブフナー漏斗を用いて、吸引濾過した。このような固液分離処理を5回にわたって繰り返し行った。これにより、ウェットケーキ状のトナー母粒子を得た。
(washing treatment)
The obtained toner base particle dispersion liquid was subjected to suction filtration using a Buchner funnel. The resulting wet cake-like toner base particles were dispersed again in ion-exchanged water. The resulting dispersion was suction filtered using a Buchner funnel. Such solid-liquid separation treatment was repeated five times. As a result, wet cake-like toner base particles were obtained.
(乾燥処理)
得られたウェットケーキ状のトナー母粒子をエタノール水溶液(濃度:50質量%)に分散させた。これにより、トナー母粒子のスラリーが得られた。連続式表面改質装置(フロイント産業株式会社製「コートマイザー(登録商標)」)を用いて、熱風温度45℃かつブロアー風量2m3/分の条件で、スラリー中のトナー母粒子を乾燥させた。このようにして、粉体状のトナー母粒子を得た。
(drying process)
The resulting wet cake-like toner base particles were dispersed in an aqueous ethanol solution (concentration: 50% by mass). As a result, a slurry of toner base particles was obtained. The toner base particles in the slurry were dried using a continuous surface modification apparatus (“Coatmizer (registered trademark)” manufactured by Freund Corporation) under the conditions of a hot air temperature of 45° C. and a blower air volume of 2 m 3 /min. . Thus, powdery toner base particles were obtained.
(外添処理)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM-10C」)を用いて、トナー母粒子200g(100質量部)と、乾式シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)REA90」、個数平均1次粒子径20nm)2g(1質量部)とを5分間混合した。これにより、トナー母粒子の表面に外添剤(乾式シリカ粒子)が付着した。混合後の粉体を、200メッシュ(目開き75μm)の篩を用いて篩別を行った。これにより、実施例1のトナー(T-1)を得た。
(external addition processing)
Using an FM mixer (“FM-10C” manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), 200 g (100 parts by mass) of toner base particles and dry silica particles (“AEROSIL (registered trademark) REA90” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., number average 2 g (1 part by mass) of primary particle diameter 20 nm) was mixed for 5 minutes. As a result, the external additive (dry silica particles) adhered to the surface of the toner base particles. The mixed powder was sieved using a 200-mesh (75 μm mesh) sieve. Thus, toner (T-1) of Example 1 was obtained.
[実施例2~7及び比較例1~7]
以下の点を変更した以外は、実施例1のトナー(T-1)の製造と同様の方法により、実施例2~7及び比較例1~7のトナー(T-2)~(T-7)及び(t-1)~(t-7)を製造した。
[Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 7]
Toners (T-2) to (T-7) of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared in the same manner as the toner (T-1) of Example 1, except that the following points were changed. ) and (t-1) to (t-7) were produced.
トナー(T-2)~(T-7)及び(t-2)~(t-7)の製造では、シェル層用混合物の調製において、第2結着樹脂、添加剤(アジン化合物又は4級アンモニウム塩)及び無機粒子(チタン酸ストロンチウム粒子又は酸化チタン粒子)の種類及び使用量を下記表1に示す通りに変更した。なお、下記表1において、「-」は、該当する成分を使用していないことを示す。 In the production of toners (T-2) to (T-7) and (t-2) to (t-7), the second binder resin, additive (azine compound or quaternary ammonium salt) and inorganic particles (strontium titanate particles or titanium oxide particles) and their amounts used were changed as shown in Table 1 below. In Table 1 below, "-" indicates that the corresponding component was not used.
また、比較例1のトナー(t-1)の製造では、シェル層形成処理を行わず、外添処理においてトナー母粒子の代わりにトナーコアBを200g用いた。比較例1のトナー(t-1)は、トナーコアB(100質量部)と、トナーコアBの表面に付着する外添剤(乾式シリカ粒子)(1質量部)とを備えていた。 In the production of toner (t-1) of Comparative Example 1, 200 g of toner core B was used instead of the toner base particles in the external addition treatment without performing the shell layer forming treatment. Toner (t-1) of Comparative Example 1 included toner core B (100 parts by mass) and an external additive (dry silica particles) adhering to the surface of toner core B (1 part by mass).
実施例2、3及び5のトナー(T-2)、(T-3)及び(T-5)の製造では、シェル層用材料の調製において、卓上サンドミルに投入する材料の使用量を以下の通りに変更した。まず、混練物の中粉砕品の使用量を300gに変更し、アニオン界面活性剤水溶液の使用量を30gに変更し、蒸留水の使用量を670gに変更し、ジルコニアビーズの使用量を2,000gに変更し、トリエタノールアミンの使用量を26.7gに変更した。更に、実施例2、3及び5のトナー(T-2)、(T-3)及び(T-5)の製造では、シェル層形成処理において、シェル層用材料の使用量を1,000g(固形分:292.2g)に変更した。実施例2、3及び5のトナー(T-2)、(T-3)及び(T-5)の製造において、トナーコア100質量部に対するシェル層用材料の固形分の質量は、64.9質量部であった。各トナーの製造におけるシェル層用材料の固形分とトナーコアとの使用量を下記表2に示す。 In the production of the toners (T-2), (T-3) and (T-5) of Examples 2, 3 and 5, in the preparation of the shell layer materials, the amounts of the materials put into the desktop sand mill were as follows. changed to street. First, the amount of medium pulverized kneaded product was changed to 300 g, the amount of anionic surfactant aqueous solution used was changed to 30 g, the amount of distilled water used was changed to 670 g, and the amount of zirconia beads used was changed to 2.5 g. 000 g, and the amount of triethanolamine used was changed to 26.7 g. Furthermore, in the production of toners (T-2), (T-3) and (T-5) of Examples 2, 3 and 5, the amount of shell layer material used in the shell layer forming process was 1,000 g ( solid content: 292.2 g). In the production of toners (T-2), (T-3) and (T-5) of Examples 2, 3 and 5, the mass of the solid content of the shell layer material relative to 100 parts by mass of the toner core was 64.9 mass. was the department. Table 2 below shows the solid content of the shell layer material and the amount of the toner core used in the production of each toner.
[cole-coleプロット]
実施例1~7及び比較例1~7のトナー(T-1)~(T-7)及び(t-1)~(t-7)について、以下の方法により複素インピーダンスを測定した。測定結果に基づいて作成したcole-coleプロットを図3~図5に示す。また、図3~図5のcole-coleプロットの原点付近の拡大図を図6~図8に示す。
[cole-cole plot]
For the toners (T-1) to (T-7) and (t-1) to (t-7) of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, the complex impedance was measured by the following method. Cole-cole plots created based on the measurement results are shown in FIGS. 3 to 5. FIG. 6 to 8 are enlarged views of the cole-cole plots of FIGS. 3 to 5 near the origin.
複素インピーダンスの測定では、安藤電気株式会社製「粉体用電極SE-43形」(断面積132.73mm2)の電極間にサンプル(トナー(T-1)~(T-7)及び(t-1)~(t-7)のうち何れか)1gを挟んだ。そして、40kgf/cm2の荷重をサンプルに印加することにより、サンプルを約2mm厚のペレットに成形した。1296型誘電体インターフェイス(Solartron社製)を、周波数応答解析装置(Solartron社製「1260型周波数応答解析装置(FRA)」)に接続した。この周波数応答解析装置を上述の電極の両端に接続して複素インピーダンスを測定した。 In the complex impedance measurement, samples (toner (T- 1 ) to (T-7) and (t -1) to (t-7) any) 1 g was sandwiched. Then, a load of 40 kgf/cm 2 was applied to the sample to shape the sample into pellets having a thickness of about 2 mm. A 1296 type dielectric interface (manufactured by Solartron) was connected to a frequency response analyzer (“1260 type frequency response analyzer (FRA)” manufactured by Solartron). The complex impedance was measured by connecting this frequency response analyzer to both ends of the electrodes.
複素インピーダンスの測定条件は、電圧1Vpp(実効電圧0.353mV)、周波数1MHz-10mHz[5pt/decade]、測定回数3cycleとした。 The measurement conditions of the complex impedance were a voltage of 1 Vpp (effective voltage of 0.353 mV), a frequency of 1 MHz-10 mHz [5 pt/decade], and a measurement cycle of 3 cycles.
複素インピーダンスの測定データは、パソコンから測定用ソフトウェア「SMaRT(Solartron社製)」を介して測定条件を制御して取り込んだ。取り込まれたデータは、解析用ソフトウェア「ZView2(Solartron社製)」を用い、RC並列回路としてフィッティングして高周波数側の抵抗率ρH[Ωm]、誘電率εH[F/m]及びその積である時定数τH[秒]と、低周波数側の抵抗率ρL[Ωm]、誘電率εL[F/m]及びその積である時定数τL[秒]とを算出した。算出結果を下記表3に示す。下記表3において、「-」は、高周波数側の容量性半円及び低周波数側の容量性半円が区別できなかったことを示す。 The measurement data of the complex impedance was taken in by controlling the measurement conditions via the measurement software "SMaRT (manufactured by Solartron)" from a personal computer. Using the analysis software “ZView2 (manufactured by Solartron)”, the captured data is fitted as an RC parallel circuit to obtain the resistivity ρ H [Ωm], the dielectric constant ε H [F / m] on the high frequency side, and its A time constant τ H [sec] which is the product, a resistivity ρ L [Ωm], a dielectric constant ε L [F/m] on the low frequency side, and a time constant τ L [sec] which is the product thereof were calculated. The calculation results are shown in Table 3 below. In Table 3 below, "-" indicates that the capacitive semicircle on the high frequency side and the capacitive semicircle on the low frequency side could not be distinguished.
<評価>
以下の方法により、各トナーの画像濃度と、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布とを評価した。評価は、高温高湿環境(温度32.5℃、湿度80%RH)にて行った。評価結果を下記表4に示す。
<Evaluation>
The image density of each toner and the charge amount distribution of the toner chain formed on the developing roller were evaluated by the following methods. The evaluation was performed in a high temperature and high humidity environment (temperature 32.5°C, humidity 80% RH). The evaluation results are shown in Table 4 below.
評価機として、モノクロプリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)FS-P3060DN」)を用いた。評価機のブラック用現像装置に評価対象(トナー(T-1)~(T~7)及び(t-1)~(t-7)の何れか)を投入した。また、複合機のブラック用トナーコンテナに、トナー(評価対象のトナーと同一のトナー)を投入した。 A monochrome printer ("ECOSYS (registered trademark) FS-P3060DN" manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) was used as an evaluation machine. An object of evaluation (any of toners (T-1) to (T-7) and (t-1) to (t-7)) was put into the black developing device of the evaluation machine. In addition, toner (the same toner as the toner to be evaluated) was put into the black toner container of the multifunction machine.
評価機を用いて、印字率1%の文字原稿を5,000枚の印刷用紙に両面モードで印刷した。その後、ソリッド画像を含む評価用画像を1枚の印刷用紙に印刷した。反射濃度計(有限会社東京電色製「TC-6D」)を用い、評価用画像が印刷された印刷物のソリッド画像の画像濃度(ID)を測定した。画像濃度は、1.20以上の場合を「良好(A)」、1.20未満の場合を「不良(B)」と評価した。 Using the evaluation machine, a character original with a printing rate of 1% was printed on 5,000 sheets of printing paper in a double-sided mode. After that, an image for evaluation including a solid image was printed on a sheet of printing paper. Using a reflection densitometer (“TC-6D” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), the image density (ID) of the solid image on which the image for evaluation was printed was measured. An image density of 1.20 or more was evaluated as "good (A)", and an image density of less than 1.20 was evaluated as "bad (B)".
その後、評価機から現像装置を取り出した。Q/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS-1」)を用い、現像装置の現像ローラーにおいて現像ニップ部に相当する領域のトナーチェーンからトナーを吸引してその帯電量[μC/g]を測定した。具体的には、まず現像ローラーの表面から500μmの距離にQ/mメーターのノズルを配設し、トナーチェーンからトナーを吸引してその吸引量及び帯電量を測定した(測定1回目)。次に、Q/mメーターのノズルを現像ローラーの表面に50μm近づけた後(現像ローラーの表面からの距離:450μm)、トナーチェーンからトナーを吸引してその吸引量及び帯電量を測定した(測定2回目)。このように、Q/mメーターのノズルを現像ローラーの表面に50μm近づけた後にトナーチェーンからトナーを吸引してその吸引量及び帯電量を測定するという操作を、現像ローラーの表面とQ/mメーターのノズルとの距離が100μmとなるまで繰り返した(測定は合計9回)。これにより、トナーチェーンの全てのトナーをQ/mメーターにより吸引した。 After that, the developing device was taken out from the evaluation machine. Using a Q/m meter ("MODEL 210HS-1" manufactured by Trek), the toner is sucked from the toner chain in the area corresponding to the development nip on the development roller of the development device, and the charge amount [μC/g] is measured. did. Specifically, first, a Q/m meter nozzle was arranged at a distance of 500 μm from the surface of the developing roller, and toner was sucked from the toner chain to measure the amount of suction and the amount of charge (first measurement). Next, after bringing the nozzle of the Q/m meter closer to the surface of the developing roller by 50 μm (distance from the surface of the developing roller: 450 μm), the toner was sucked from the toner chain and the amount of suction and the amount of charge were measured (measurement second time). In this way, the operation of bringing the nozzle of the Q/m meter closer to the surface of the developing roller by 50 μm and then sucking the toner from the toner chain and measuring the amount of suction and the amount of charge was performed by comparing the surface of the developing roller with the Q/m meter. This was repeated until the distance from the nozzle was 100 μm (9 measurements in total). This pulled all the toner in the toner chain by the Q/m meter.
上述の測定結果に基づき、9回の測定におけるトナーの総帯電量を、トナーチェーンの全層における帯電量A[μC/g]とした。また、トナーチェーンにおける現像ローラーの表面から1g/cm2までの領域をトナーチェーンの最下層と見做した。そして、トナーチェーンの最下層に相当する領域のトナーの帯電量を算出し、これをトナーチェーンの最下層における帯電量B[μC/g]とした。トナーチェーンの全層における帯電量A[μC/g]に対するトナーチェーンの最下層における帯電量B[μC/g]の比(B/A)を算出し、その値が小さいほど現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であると判断した。比(B/A)は、3.60以下である場合を「良好(A)」と評価し、3.60超である場合を「不良(B)」と評価した。 Based on the above measurement results, the total charge amount of the toner in nine measurements was defined as the charge amount A [μC/g] in all layers of the toner chain. Also, the area of the toner chain up to 1 g/cm 2 from the surface of the developing roller was regarded as the bottom layer of the toner chain. Then, the charge amount of the toner in the region corresponding to the bottom layer of the toner chain was calculated, and this was taken as the charge amount B [μC/g] of the bottom layer of the toner chain. Calculate the ratio (B/A) of the charge amount B [μC/g] in the bottom layer of the toner chain to the charge amount A [μC/g] in all layers of the toner chain. It was determined that the charge amount distribution of the toner chain applied was narrow. When the ratio (B/A) was 3.60 or less, it was evaluated as "good (A)", and when it was over 3.60, it was evaluated as "bad (B)".
実施例1~7のトナー(T-1)~(T-7)は、各々、トナー母粒子を備えるトナー粒子を含んでいた。トナー母粒子は、トナーコアと、トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備えていた。トナーコアは、第1結着樹脂及び磁性粉を含有していた。シェル層は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有していた。表4に示すように、実施例1~7のトナー(T-1)~(T-7)は、各々、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布が狭小であり、ひいては画像濃度に優れていた。 Toners (T-1) through (T-7) of Examples 1-7 each comprised toner particles comprising toner base particles. The toner base particles had a toner core and a shell layer covering the surface of the toner core. The toner core contained a first binder resin and magnetic powder. The shell layer contained a second binder resin, an azine compound and strontium titanate particles. As shown in Table 4, each of the toners (T-1) to (T-7) of Examples 1 to 7 has a narrow charge amount distribution of the toner chain formed on the developing roller, and thus the image density was excellent.
一方、比較例1~7のトナー(t-1)~(t-7)は、各々、上述の構成を備えていなかった。詳しくは、比較例1のトナー(t-1)は、シェル層を備えず、代わりにトナーコアにアジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子が内添されていた。比較例2~4のトナー(t-2)~(t-4)は、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子のうち少なくとも一方がシェル層に含まれていなかった。比較例5のトナー(t-5)は、アジン化合物の代わりに4級アンモニウム塩化合物がシェル層に添加されていた。比較例6~7のトナー(t-6)~(t-7)は、チタン酸ストロンチウム粒子の代わりに酸化チタン粒子がシェル層に添加されていた。これらの結果、比較例1~7のトナー(t-1)~(t-7)は、各々、現像ローラー上に形成されるトナーチェーンの帯電量分布及び画像濃度のうち少なくとも一方が不良であった。 On the other hand, the toners (t-1) to (t-7) of Comparative Examples 1 to 7 did not have the above structure. Specifically, the toner (t-1) of Comparative Example 1 did not have a shell layer, and instead had an azine compound and strontium titanate particles internally added to the toner core. In the toners (t-2) to (t-4) of Comparative Examples 2 to 4, at least one of the azine compound and the strontium titanate particles was not contained in the shell layer. In toner (t-5) of Comparative Example 5, a quaternary ammonium salt compound was added to the shell layer instead of the azine compound. In toners (t-6) to (t-7) of Comparative Examples 6 and 7, titanium oxide particles were added to the shell layer instead of strontium titanate particles. As a result, the toners (t-1) to (t-7) of Comparative Examples 1 to 7 were each poor in at least one of the charge amount distribution of the toner chain formed on the developing roller and the image density. rice field.
本発明のトナーは、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。 The toners of the present invention can be used, for example, to form images in copiers, printers, or multifunction devices.
1 トナー粒子
2 トナー母粒子
2a トナーコア
2b シェル層
3 外添剤
1
Claims (6)
前記トナー母粒子は、トナーコアと、前記トナーコアの表面を被覆するシェル層とを備え、
前記トナーコアは、第1結着樹脂及び磁性粉を含有し、
前記シェル層は、第2結着樹脂、アジン化合物及びチタン酸ストロンチウム粒子を含有する、トナー。 A toner comprising toner particles comprising toner base particles,
The toner base particles comprise a toner core and a shell layer covering the surface of the toner core,
The toner core contains a first binder resin and magnetic powder,
The toner, wherein the shell layer contains a second binder resin, an azine compound, and strontium titanate particles.
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